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1、1 第一部分第一部分 支架形式模拟支架形式模拟.2 1.0 普通支架的模拟2 1.1 Uband2 1.2 承重支架3 1.3 导向支架3 1.4 限位支架7 1.5 固定支架7 1.6 吊架8 1.7 水平拉杆8 1.8 弹簧支架模拟9 2.0 附塔管道支架的模拟11 3.0 弯头上支架13 4.0 液压阻尼器14 5.0 CAESARII 可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟15 第二部分第二部分 管件的模拟管件的模拟15 1.0 法兰和阀门的模拟15 2.0 大小头模拟17 3.0 安全阀的模拟18 4.0 弯头的模拟19 5.0 支管连接形式20 6.0 膨胀节的模拟21 6.1 大拉杆
2、横向型膨胀节22 6.2 铰链型膨胀节34 第三部分第三部分 设备模拟设备模拟.42 1.0 塔42 1.1 板式塔的模拟42 1.2 填料塔的模拟44 1.3 除了模拟塔体的温度，还需模拟塔裙座的温度.47 2.0 换热器，再沸器48 2.1 换热器模拟也分两种情况48 2 3.0 板式换热器51 4.0 空冷器52 4.1 空冷器进口管道和出口管道不在同一侧 52 4.2 空冷器进口管道和出口管道在同一侧 54 5.0 泵56 6.0 压缩机，透平58 第四部分第四部分 管口校核管口校核.59 1.0 WRC10759 2.0 Nema 2362 3.0 API61764 4.0 API6
3、1065 第五部分第五部分 工况组合工况组合.68 1.0 地震69 2.0 风载70 3.0 安全阀起跳工况72 4.0 沉降74 第一部分第一部分 支架形式模拟支架形式模拟 1.0 普通支架的模拟 1.1 Uband Y X Strap 3 在 CAESAII 的输入界面找到 restraints 选项，并双击打勾， 在 Node 项目，输入该支架位置的节点， 在 type 项填入支架的约束形式，U-band 只需在 type 项中输入 X，y 用户还需输入支架的摩擦系数 Mu， 通常规定：钢与钢接触的承重支架摩擦系数输入 0.3 不锈钢与 PTFE 板接触的承重支架摩擦系数输入为 0.1
4、 支架选项中，stif 代表支架生根部份的刚度，不输代表无穷大，用户可以把生根 部件的刚度输入其中，单位为 N/cm 1.2 承重支架 1.3 导向支架 +Y 4 1.3.1 水平管道 若导向支架的挡块与管托之间有间隙，可在图中(Gap:)中输入间隙，不输表示导向的间隙为 0 1.3.2 垂直管道 1.3.2.1 四向导向 +Y X 5 1.3.2.2 单边导向 6 7 1.4 限位支架 1.5 固定支架 +Y Z Stopper ANC 8 1.6 吊架 双击 restrains 选项，承重吊架为Yrod，并在 len 中输入吊杆的摆动的长度 1.7 水平拉杆 9 1.8 弹簧支架模拟 双击
5、 Hangers 出现如下图框 Node 输入支架的节点号 Hanger Talbe: 选择弹簧的型号，国内项目选择 13-Sinopec(China) Avalable Space(neg for can) 若该点由弹簧支撑，可以输入一个负的距离，该距离为支称点与弹簧底板之间的距离 Allowable load Variation(%): 为弹簧的荷载变化率（热态载荷冷态载荷）/热态载荷的绝对值乘以 100， 一般弹簧的荷载变化率控制在 25内，但是在一些敏感设备附近，如压缩机，透平管口 附近，弹簧的荷载变化率需控制在 10内，这时用户需在此选项中输入 10 Rigid Support Di
6、splacement Criteria: 在应力计算中，有时软件自选的弹簧热位移很小，例如 1mm 左右，在不是敏感设备附近， 工程上常用刚性支架来代替弹簧支架，用户可以人为输入刚性支架代替弹簧支架热位移标 准，如输入 1mm，则若软件算出弹簧的热位移小于 1mm，软件就自动将该弹簧代替为刚 性支架 Max.Allowed Travel Limit: 该项定义了可变弹簧最大位移量，若软件算出的热位移量超过该输入值，则软件将自动把 可变弹簧替换为恒力弹簧 No。Hangers at Location: 指该点弹簧的个数，有时立管上某个支点往往要 2 个或 4 个弹簧支架支撑，这时就可以输 10
7、入弹簧的个数，软件会通过载荷的分配，自动选出每个弹簧的型号 Allow Short Range Springs: 双击该选项，允许软件选择短量程弹簧 Operating Load Case Design Option: 该选项是让用户设定弹簧热态时的载荷，若为两个弹簧时，应输入总的载荷，而不是每个 弹簧的热载荷 Multiple load case design option: 该选项让用户定义按哪个工况来设计弹簧，默认为 T1，即 Temp1 工况，但是在有一开一 备工况下，有时设计弹簧需切换相应工况，确保弹簧是按管道正常操作温度下的工况选择 的 Free Restrains at Node
8、: 该选项常用在压缩机，透平，泵的第一个弹簧支架中，由于这些动设备都需要无应力安装， 通过该选项可以通过调节弹簧的载荷，确保管口受力最小，比如透平口法兰面节点号为 10 点，20 点为靠近其管口的最近一个弹簧支架，并且使法兰上 Y 方向受力最小则输入如下 Spring Rate: 此项可以输入弹簧的刚度，此项主要用在模拟已购买好的弹簧 Theoretical Cold(Installation) Load: 此项可以输入弹簧的安装载荷，此项主要用在模拟已购买好的弹簧 Constant Effort Support Load: 此项输入可以输入恒力弹簧的工作载荷。 11 2.0 附塔管道支架的模
9、拟 在支架模拟中，附塔管道支架的模拟较为复杂，因为附塔管道支架是生根在塔上面， 而塔由于热胀往往有较大的热位移，因此需将该热位移准确模拟到附塔管道的支架上。 双击 restrains 选项： 12 说明： 1000 点为与该支架同一标高塔中心点位置，1010 为塔外壁。 10 点为管道上的支架，11 点为与 10 点连接点， 在 from 11 点 to 1010 点需输入常温和常压，并双击 rigid ，在直径和壁厚选项中需输入附 塔设备的直径和壁厚， From 1010 to 1000 点需输入设备的温度和压力，在直径和壁厚选项中需输入附塔设备的直 径和壁厚 13 3.0 弯头上支架 在装
10、置中，我们经常看到在弯头有支架，如何在 CAESARII 中弯头上输入支架， 最常见的也是最简单的模拟方法就是在弯头的中点位置输入支架 先双击 bend 选项，找到 angle 为 M 的节点号（该节点号往往自动生成） 再双击 restrains,选项，在 node 一览中输入 angle 为 M 的节点，并在 type 栏中输入支架的 形式。 14 对于靠近敏感设备附近的弯头支架，Caesar II 指导说明中给出更为精确的模拟方法 该法称为偏移输入法，该模拟方法可使假腿位置准确定位在弯头曲线上，并且假腿作用在 垂直管道的中心线上，缺点是模拟比较复杂. 具体模拟方法见 application
11、 guide hangers Vertical Dummy Leg on Bends:Offset Element Method 4.0 液压阻尼器 液压阻尼用来控制管道的振动，模拟液压阻尼器步骤如下 1 先运行不带阻尼器情况下该位置的操作工况 2 记录上述工况下该点的位移及转角 3 输入阻尼器，并在 CNode 点中输入上述位移和转角 4 将附加位移值加在操作工况下 并在 load case editor 中找到所有含有动载荷的工况（如地震，风载，安全阀反力等）并激 活阻尼器， 15 5.0 CAESARII 可模拟虾米弯，但变径虾米弯不能模拟 虾米弯的模拟方法较为复杂，可参考 caesar
12、II 自带的 application guide chapter 2 mitered bends 第二部分第二部分 管件的模拟管件的模拟 1.0 法兰和阀门的模拟 法兰、阀门为装置中的重要原件，在应力计算中，它们往往是集中载荷，必需对法兰、 阀门的重量进行模拟，首先根据阀门、法兰的类型，在对应的标准或样本中找出相应的重 量并输入模型，现以阀门带配对法兰为例： 16 710 点到 720 点为管道上法兰 先输入法兰高度，点击 rigid，在 rigid weight 中输入法兰的重量 720 点到 730 点为阀门 首先输入阀门的长度 点击 在 rigid weight 中输入阀门的重量 17
13、730 点到 740 点为阀门另一侧管道上的法兰，输法与 710 点到 720 点相同 2.0 大小头模拟 440 点为大小头的大头端，管道直径为大小头大头侧的直径和壁厚（此例为 406.4x9.525） 450 点为大小头的小头端，管道直径为大小头小头侧的直径和壁厚 (此例为 273.05x9.271) 440 点到 450 点输入大小头的长度（如 dx：356mm） ，若是同心大小头无需输入偏移量 对与偏心大小头，偏移量需模拟（如 dy：67mm） 点击 18 输入大小头另一段的直径和壁厚（此例为小头端直径 x 壁厚 273x9.2710）即可。 3.0 安全阀的模拟 先模拟安全阀入口侧管
14、道上的配对法兰，输入方法见法兰模拟 再输入安全阀的垂直部份（node125-130）并在 rigid 中输入 rigid weight（安全阀垂直部份 的重量为安全阀总重量的一半） 然后输入安全阀泄压侧即水平段（node130140）并在 rigid 中输入 rigid weight（安全阀水 平部份的重量为安全阀总重量的一半） 最后输入泄压侧的管道上的配对法兰 安全阀反力的模拟在工况中详细说明 19 4.0 弯头的模拟 在管道拐弯处往往要用弯头连接 点击 raidus 中可输入弯头的半径， 默认弯头半径为 1.5 倍的管道直径 type：single flange 为弯头附近带一片法兰的形式
15、 double flange 为弯头附近带片法兰的形式 注：法兰离开弯头末端两倍直径内，才需使用上述选项 20 Angle1: 和 node 定义了弯头的具体部位 例如 angle1：M Node1：9 表示弯头中点的节点号为 9， Angle 2：0 Node2：8 表示第 8 点为弯头起始点 在输出报告中，可以读出弯头相应部位的应力 5.0 支管连接形式 通过点击 出现对话框 在 node 中输入支管连接处节点号 Type 中输入支管连接的形式 1 Reinforced 带补强圈或鞍件的增强制造三通 21 2 Unreinforced 未补强的预制三通 3 Welding 按 B16.9
16、的焊接三通 4 Sweepolet 插入式焊接管座 5 Weldolet 整体加强的座焊支管 6 Extruded 挤压成型的焊接三通 6.0 膨胀节的模拟 膨胀节模拟有简单模拟和复杂模拟两种，简单模拟请参考 CAESARii 自带的手册 这里介绍两种常用的膨胀节的复杂模拟法 22 6.1 大拉杆横向型膨胀节 大拉杆横向型膨胀节可以按膨胀单元拆分建模（复杂模型） ，下图所示，节点 20 和节 点 110 之间是大拉杆按内外侧均有螺母，膨胀节参数如下：横向刚度：311N/mm，扭转刚 度：451279N.m/，波纹管有效直径：775mm，膨胀节重量：851Kg。每个波纹管参数：轴 向刚度：783N/mm，横向刚度：12286N/mm，扭转刚度：902557N.m/，波纹管有效直径： 775mm。 1020 30 40 70110 140 150 160 50 60 80 90 100 120 130 30 100 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 6.2 铰链型膨胀节 复杂模型如下图所示，节点 20 和节点 5
